DE3300718A1 - Farbfernsehuebertragungssystem - Google Patents

Description

• FARBFERNSENUBERTRAGUNGSSYSTEM
• Die Erfindung bezieht sich auf ein Farbfernsehübertragungssystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie auf die Verwendung der in einem derartigen Farbfernsehübertragungssystem übertragenen Informationen.
• In neuerer Zeit ist vorgeschlagen worden, das Farbfernsehbild mit seinen Komponenten Y, U = CB-Y) und V = CR-Y) zu übertragen, wobei die Komponenten auf der Sendeseite zeitlich komprimiert und auf der Empfangsseite zeitlich expandiert werden. Dabel werden die Komponenten zeitlich nachelnander übertragen, z.B. zellensequentiell mit U oder V beginnend In der Horizontal-Austastung, wobei das Leuchtdichtesignal Y in jeder Zeile während der restlichen Zeilendauer übertragen wird. Mit den bekannten Verfahren sollen angeblich folgende Vorteile erreicht werden: Kelne Cross-Colour- und kelne Cross-Luminanz-Störungen wie beim PAL/NTSC/SECAM-Verfahren, verbunden mit einem verbesserten Rauschverhalten für die Chrominanz bei dreieckigem Rauschen, wie es z.B. bei der Satellitenübertragung auftritt.
• Eln ganz wesentlicher Nachteil der bekannten Verfahren liegt darln, daß sie unter keinem Gesichtspunkt mit dem PAL-Verfahren kompatibel sind und deshalb eine schritt- weise Einführung z.B. im Satelittenfernsehen ohne besonderen Aufwand nicht zulassen.
• Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren der eingangs erwähnten Art zu schaffen, welches bei vergleichbarem Stör- und Rauschverhalten mit eingeführten Farbfernsehnormen, wie beispielsweise der PAL-Norm kompatibel ist.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
• Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Farbfernsehübertragungssystems sowie Verwendungen der in diesem System übertragenen Informationen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
• Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden in der Horizontal-Austastlücke die Chrominanz zeitkomprimiert und in der restlichen Zeit ein normales PAL-Signal, d.h., ein Leuchtdichtesignal plus modullertem PAL-Farbträger übertragen. Der Horizontal-Synchronimpuls im S-Signal wird auf der Sendeseite auf etwa 1 bis 2 ijs verkürzt. Das PAL-Farbsynchronsignal wird nur etwa 17 mal in den Zeiten der Vertikal-Austastlücke übertragen. Die somit im Signal verbleibende Information reicht aus , um im Empfänger den kontinuierlichen PAL-Farbträger zu rekonstruieren.
• Mit diesem derart übertragenen Signal lassen sich zwei Empfängertypen betreiben, wobei der einfachere Empfängertyp in der Anfangsphase beispielsweise eines Satellitenfernsehens verwendet werden kann. Diese Anfangsphase läßt sich dahingehend beschreiben, daß der PAL-Farbträgerzusatz und das PAL-Schaltsignal für + V aus dem übertragenen Signal gewonnen werden und daß dauernd eine ganz normale PAL-Demodulation durchgeführt wird, wie sie heute in den PAL-Heimempfängern erfolgt. Das Chrominanzsignal für die Horizontal-Austastung wird man in einer Anfangsphase nicht übertragen oder nicht ausnutzen, falls es übertragen wird.
• Das aufwendigere Verfahren mit dem sogenannten verbesserten PAL-Empfänger wird in folgender Weise arbeiten: Auf der Sendeseite wird ein normaler modulierter PAL-Farbträger erzeugt. Dieser Farbträger wird exakt um eine Zeilendauer verzögert und zum unverzögerten Farbträger addiert. Dadurch entsteht ein Farbträger, dessen Phase festliegt, bezogen auf die U-Achse mit 0° und der von Zeile zu Zeile wechselnd mit (U+V) und (U-V) moduliert ist.
• Dieses Signal wird dekodiert, so daß zeilensequentiell die Signale (U+V) und (U-V) im Basisband mit einer Bandbreite von beispielsweise 1,1 MHz zur Verfügung stehen.
• Diese Signale kann man auch direkt im Basisbandbereich gewinnen, wenn man Laufzeitglieder für den Basisbandberelcht verwendet.
• Die so gewonnenen Basisbandsignale werden zeitkomprimiert, d.h., sie werden in der Horizontal-Austastlücke während etwa 10 ps übertragen. Ihre Bandbreite für die Übertragung beträgt somit beispielsweise etwa 52/10 x 1,1 = 5,72 MHz.
• In den restlichen 52 s, die übrig bleiben, wenn man im System 625 Zeilen, 50 Halbbilder pro Sekunde von der Zeilendauer von 64 s das Horizontal-Synchronsignal mit etwa 2 s und das komprimierte Chrominanzsignal mit etwa 10 Us subtrahiert, werden das normale Luminanzsignal und der normale modulierte PAL-Farbträger übertragen. Das Luminanzsignal kann beispielsweise eine Bandbreite von 6 MHz haben und den PAL-Farbträger wird man mit der gleichen Bandbreite modulieren, welche die Chrominanzsignale vor der Zeltkompression aufweisen.
• Die vorstehenden Werte wurden als ungefähre Werte genannt, da noch in der Praxis unter Umstanden etwa 1 ijs für die Signalklemmung benötigt wird. Es ist anzumerken, daß das hier beschriebene Verfahren auf jeden Zeilenstandard angewendet werden kann, so z.B. mit den passenden Zeitwerten auf den Standard 525 Zeilen, 60 Halbbilder pro Sekunde.
• Im verbesserten PAL-Heimempfänger werden aus den zeilensequentiellen Signalen (U+V) und (U-V) mit Hilfe eines Verzögerungsgliedes für eine Zeilendauer die Signale U und V hergestellt, die zur Farbwiedergabe verwendet werden. Dies kann -vor oder nach der zeitlichen Expandierung der Signale erfolgen. Die so gewonnenen expandierten Signale U und V weisen zwei wesentliche Vorteile auf: Sie sind völlig frei von Komponenten des Leuchtdlchtesignals und sie weisen ein günstiges Verhalten auf, wenn das einstromende Rauschen ein Dreiecksrauschen ist.
• Zur Ausnutzung des übertragenen Leuchtdichtesignals ohne Störung durch den übertragenen Farbträger, der im ein fachen PAL-Helmempfänger zur Farberzeugung ausgenutzt werden kann, wird vom übertragenen Signal außerhalb der Horizontal-Austastlücke der modulierte Farbträger über ein Verzögerungsglied für exakt eine Zeilendauer geführt und zum unverzögerten modulierten Farbträger hinzuaddiert.
• Bei der Addition addieren sich die im Farbträgerfrequenzbereich liegenden Komponenten des Leuchtdichtesignals, während der Farbträger in der Phase bezogen auf die Nullachse stehenbleibt und mit den Signalen (U+V) und (U-V) zeilensequentiell moduliert ist. Da aber diese Signale in der Horizontal-Austastlücke übertragen werden, stehen sie nach ihrer Expandierung in normaler Weise zur Verfügung.
• Diese zeilensequentiellen Komponenten (U+V) und (U-V) modulieren einen auf der gleichen festen Phase stehenden kontinuierlichen Farbträger, der aus dem übertragenen Gesamtsignal gewonnen wird. Der so entstandene modulierte Farbträger wird von dem mit Hilfe der Verzögerung entstandenen, ebenfalls auf der gleichen festen Phase stehenden Farbträger subtrahiert, so daß nur die im Farbträger-Frequenzbereich 1 legenden Leuchtdichtekomponenten mit doppelter Größe übrigbleiben. Diese werden auf die Hälfte reduziert und zu dem übrigen Leuchtdichtesignal hinzuaddiert. Auf dlese Weise entsteht ein Leuchtdichtesignal mit voller Bandbreite, Jedoch ohne Farbträgerkomponente.
• Zusammen mit den in der Horizontal-Austastlücke übertragenen Signalen kann ein Farbbild erzeugt werden, das in der horizontalen Richtung die volle Bandbreite hat und weder eine Cross-Colour- noch eine Cross-Luminanz-Störung aufwelst. Bei Verzicht auf die volle Bandbreite kann der modulierte Farbträger im Leuchtdichtesignal in der heute üblichen Weise unterdrückt werden. Störungen in der Signal übertragung können bewirken, daß die Farbträgersubtraktion etwas gestört wird. Es ist jedoch nicht zu erwarten, daß deshalb der Farbträger im Farbbild störend in Erscheinung tritt.
• Zu einem vollständigen Übertragungsverfahren ist auch die Tonübertragung notwendig. Der Ton kann mit Amplitudenmodulation, Frequenzmodulation oder Puls-Code-Modulation übertragen werden. Das beschriebene Bildübertragungsverfahren kann mit jeder dieser Tonmodulationsarten bedarfsgerecht kombiniert werden, wobei ein "Tonträger" eine der oben genannten Modulationsarten verwenden kann.

Claims (10)

1. PATENTANSPRUCHE Farbfernsehübertragungssystem, bei dem während der gesamten Zeilendauer die Komponenten des Farbbildsignales übertragen werden, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß während der Zeilendauer minus Horizontal-Austastzeit ein Leuchtdichtesignal plus PAL-Farbträger und während der üblichen Horizontal -Austastlücke die Farbinformatlon übertragen werden und daß das Farbsynchronsignal (Burst) nur während der Vertikal-Austastlücke übertragen wird.
2. 2. Farbfernsehübertragungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Horizontal-Austastlücke die Chrominanzinformation zeitkomprimiert zusammen mit einem schmalen Horizontal-Synchronimpuls übertragen wird.
3. 3. Farbfernsehübertragungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß In der Horizontal-Austastlücke einer Zeile das Signal (U+V) zeitkomprimiert und in der darauffolgenden Zeile das Signal CU-V) zeitkomprimiert übertragen wird, usw.
4. 4. Verwendung des gemäß den Ansprüchen 1, 2 oder 3 übertragenen Signal s, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbwiedergabe mit Hilfe des übertragenen PAL-Farbträgers oder mit Hilfe der in der Horizontal-Austastlücke übertragenen Chrominanzinformation erfolgt.
5. 5. Verwendung des gemäß Anspruch 1 übertragenen PAL-Farbträgers, dadurch gekennzeichnet, daß die für die Demodulatlon notwendige kontinuierliche Farbträgerschwingung aus dem Gesamtsignal abgeleitet wird.
6. 6. Farbfernsehübertragungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Vertikal-Austastzeit übertragenen Farbsynchronsignale (Bursts) zur Erzeugung des Farbträgerzusatzes im Empfänger verwendet werden.
7. 7. Verwendung der gemäß den Ansprüchen 1 oder 2 übertragenen Signals, dadurch gekennzeichnet, daß mit Hilfe der übertragenen Chrominanzinformation ein modulierter Farbträger gebildet wird, der von dem im Signal mitübertragenen modul lerten Farbträger subtrahlert wird, derart, daß ein Leuchtdichtesignal ohne Farbträger zur Verfügung steht.
8. 8. Verwendung des gemäß Anspruch 7 übertragenen Chrominanzsignals, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Senderseite das zu übertragende Chrominanzsignal aus aufelnanderfolgenden Zeilen abgeleitet wird und daß auf der Empfangsseite der übertragene PAL-Farbträger über die gleichen Zeilen gemittelt wird, die auf der Sendeseite zur AbleItung des Chrominanzsignals verwendet werden.
9. 9. Farbfernsehübertragungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Empfänger der modulierte Farbträger mit Hilfe einer Falle oder eines Tiefpasses unterdrückt wird, um ein Leuchtdichtesignal ohne störenden Farbträger zu erhalten.
10. 10. Verwendung des Farbfernsehübertragungssystems nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch die Kombination mit einer Tonübertragung, welche die Amplitudenmodulation oder die Frequenzmodulation oder die Puls-Code-Modulation verwendet.